Den kardanaksel (eller mere præcist Kardanled ) er en mekanisk anordning, der muliggør overførsel af en vinkeldrejning mellem to aksler , hvis geometriske akser falder sammen. Dette er en måde at oprette en kugle-til-finger-forbindelse på .
Denne teknik (ikke at forveksle med kardanledsophæng ) bruges på køretøjer til at koble to roterende aksler, der ikke er justeret, eller hvis vinkelpositioner, den ene i forhold til den anden, kan variere; for eksempel rattets og styrekassens akse, især i tilfælde af et rat, der kan justeres i højden i forhold til føreren.
Dens design tilskrives Jérôme Cardan , en italiensk renæssancesingeniør.
Opfindelsen af dette segl i 1545 tilskrives den italienske matematiker Jérôme Cardan (1501-1576). Denne berømte italienske videnskabsmand ville have været inspireret af et marine kompas fastgjort på to artikulerede cirkler. Han beskrev leddet bærende hans navn i en fysik afhandling kaldet De subtilitate rerum .
Gennemsnitshastighederne ved en omdrejning er identiske på de to aksler forbundet med leddet, men under omdrejningen forårsager vinklen dannet af "gaflerne" en ikke-linearitet af den ene aksels vinkelhastighed i forhold til den anden. enkelt kardan er ikke konstant hastighed . Dette kan afhjælpes ved at tilføje en anden identisk vinkelforbindelse i transmissionen, hvor de to gafler i medianakslen er justeret i det mest almindelige særlige tilfælde, hvor alle aksler er i samme plan. Vi passerer således fra indgangsakslen til udgangsakslen med to identiske halvvinkler, hvor vinkelvariationerne forårsaget af hver af universalsamlingerne er lige og modsatte.
Den bedst kendte anvendelse af kardanleddet er i bilen, da kraftoverførsel mellem motoren og drivhjulene: tilstedeværelsen af en akselløs affjedring ændrer positionen af akserne på hjulene i forhold til aksen af differentialet . I tilfælde af styrede hjul og drivhjul (i tilfælde af trækkraftbiler ) bliver brugen af en transmission fælles .
Det faktum, at kardanleddet ikke har konstant hastighed, forhindrede ikke dets anvendelse: Citroën 2 CV havde kun en kardanskaft pr. Hjul på de første modeller, hvilket forårsagede dets karakteristiske svingning, når man drejede eller startede med hjulene.
Fraværet af homokinetik i Cardan-leddet forbedres betydeligt ved at montere det to gange på hver side af køretøjet (ofte med en ekstra glideforlængelse), som det var tilfældet på 2 CV fra 1970'erne, da hjulaksen forbliver omtrent parallel med den for motorens aksel . Fraværet af en streng parallelisme skyldes:
Da en dobbelt kardan ikke helt annullerer hastighedsvariationerne under disse forhold, har bilindustrien generaliseret brugen af ægte konstante hastighedsfuger ( f.eks. Stativer eller Rzeppa ).
Kardanfuger bruges også til:
Du skal sikre dig, at du følger et par regler for at sikre pålideligheden af en gimbal:
I motorcykelverdenen taler man ofte misbrugt om "kardan transmission" for modeller, der ikke er udstyret med det på grund af forvirringen mellem aksel og kardanaksel. For eksempel har maskiner, der ikke er udstyret med en baghjulsophæng, en aksel uden kardanled.
På samme måde i bilverdenen taler vi ofte forkert om en "kardanaksel", mens kardanakseloverføringen meget ofte med fordel erstattes af et stativled .